本實用新型涉及微動平臺裝置，更具體地說，涉及一種三自由度混合柔性鉸鏈微動平臺。

背景技術(shù)：

在微機電系統(tǒng)、掃描探測顯微鏡、超精密加工、光學(xué)元件制造以及生物醫(yī)學(xué)工程等領(lǐng)域中，具有納米精度的微動平臺是核心部件。

目前，在各種各類的微動平臺結(jié)構(gòu)中，不同柔性鉸鏈構(gòu)成的微動平臺具有不同的性能。正圓柔性鉸鏈構(gòu)成的微動平臺較其他缺口類型鉸鏈構(gòu)成的微動平臺轉(zhuǎn)角大，各方向具有較高的靈敏度。而直角柔性鉸鏈構(gòu)成的微動平臺比其他鉸鏈構(gòu)成的微動平臺來說柔度大。然而，在現(xiàn)有平面柔順微動平臺設(shè)計中，所運用的微動平臺都是由單一的同一種缺口類型的轉(zhuǎn)動鉸鏈構(gòu)成。例如，該微動平臺都是由單一的直角缺口或者都是由單一的正圓形缺口的轉(zhuǎn)動鉸鏈構(gòu)成。這樣結(jié)構(gòu)的微動平臺沒有充分利用不同種缺口類型的轉(zhuǎn)動鉸鏈各自的優(yōu)點，導(dǎo)致單一的一種鉸鏈構(gòu)成的柔性鉸鏈微動平臺只具備其單一方面的優(yōu)越性能，從而大大影響柔性鉸鏈微動平臺的工作性能。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺點與不足，提供一種三自由度混合柔性鉸鏈微動平臺，該微動平臺不僅轉(zhuǎn)角大和各方向具有較高的靈敏度的特點，而且具有柔度大的優(yōu)點，從而大大提高柔性鉸鏈微動平臺的工作性能。

為了達到上述目的，本實用新型通過下述技術(shù)方案予以實現(xiàn)：一種三自由度混合柔性鉸鏈微動平臺，其特征在于：包括動平臺、定平臺、設(shè)置在定平臺上的驅(qū)動裝置和三條用于連接定平臺和動平臺的柔性支鏈；每條所述柔性支鏈由具有正圓雙柔性鉸鏈一的柔性支鏈一和具有正圓雙柔性鉸鏈二的柔性支鏈二通過直角柔性鉸鏈連接組成；所述柔性支鏈一遠離柔性支鏈二的一端與動平臺連接，柔性支鏈二遠離柔性支鏈一的一端與定平臺連接；所述驅(qū)動裝置與柔性支鏈一連接。

在上述方案中，每條柔性支鏈中包含正圓雙柔性鉸鏈一、正圓雙柔性鉸鏈二和一個直角柔性鉸鏈，使得本實用新型的微動平臺充分利用了正圓雙柔性鉸鏈的轉(zhuǎn)角大和各方向具有較高靈敏度的優(yōu)點，以及直角柔性鉸鏈具有柔度大的優(yōu)點，將兩種柔性鉸鏈同時運用于微動平臺的設(shè)計中，使得微動平臺同時具備兩種柔性鉸鏈的優(yōu)點，不僅轉(zhuǎn)角大和各方向具有較高的靈敏度，而且具有柔度大的優(yōu)點，從而大大提高柔性鉸鏈微動平臺的工作性能。同時，該微動平臺工作時，將微動平臺的定平臺固定，在每條柔性支鏈的中間部分使用驅(qū)動裝置驅(qū)動，使得該微動平臺具有3個自由度，動平臺能實現(xiàn)X軸、Y軸的平動和繞Z軸的轉(zhuǎn)動。

所述柔性支鏈一與柔性支鏈二垂直連接。

所述柔性支鏈一由支鏈體一和正圓雙柔性鉸鏈一連接組成；所述正圓雙柔性鉸鏈一與動平臺連接。

所述驅(qū)動裝置與支鏈體一連接。

所述柔性支鏈二由支鏈體二和正圓雙柔性鉸鏈二連接組成；所述正圓雙柔性鉸鏈二與定平臺連接。

所述支鏈體一通過直角柔性鉸鏈與支鏈體二連接。

所述正圓雙柔性鉸鏈一和正圓雙柔性鉸鏈二均為對稱型正圓雙柔性鉸鏈。

所述正圓雙柔性鉸鏈一和正圓雙柔性鉸鏈二均由兩個相同的半圓形單柔性鉸鏈組成，兩個半圓形單柔性鉸鏈背對對稱設(shè)置。本實用新型的正圓雙柔性鉸鏈一和正圓雙柔性鉸鏈二的形狀設(shè)計可承受彈性變形，從而可獲取一部分運動。

三條所述柔性支鏈呈120°對稱分布在動平臺的外圍。

所述動平臺和定平臺均為鋁材料制成的平臺；所述驅(qū)動裝置為壓電陶瓷驅(qū)動裝置。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有如下優(yōu)點與有益效果：本實用新型三自由度混合柔性鉸鏈微動平臺不僅轉(zhuǎn)角大和各方向具有較高的靈敏度的特點，而且具有柔度大的優(yōu)點，從而大大提高柔性鉸鏈微動平臺的工作性能。

附圖說明

圖1是本實用新型三自由度混合柔性鉸鏈微動平臺的示意圖一；

圖2是本實用新型三自由度混合柔性鉸鏈微動平臺的示意圖二；

其中，1為動平臺、2為定平臺、3為壓電陶瓷驅(qū)動裝置、4為正圓雙柔性鉸鏈一、5為正圓雙柔性鉸鏈二、6為直角柔性鉸鏈、7為支鏈體一、8為支鏈體二。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖與具體實施方式對本實用新型作進一步詳細的描述。

實施例

如圖1和圖2所示，本實用新型的三自由度混合柔性鉸鏈微動平臺包括均為鋁材料制成的動平臺1和定平臺2、設(shè)置在定平臺2上的壓電陶瓷驅(qū)動裝置3以及三條用于連接定平臺2和動平臺1的柔性支鏈。其中，三條柔性支鏈呈120°對稱分布在動平臺1的外圍。每條柔性支鏈由具有正圓雙柔性鉸鏈一4的柔性支鏈一和具有正圓雙柔性鉸鏈二5的柔性支鏈二通過直角柔性鉸鏈6連接組成。柔性支鏈一遠離柔性支鏈二的一端與動平臺1連接，柔性支鏈二遠離柔性支鏈一的一端與定平臺2連接，壓電陶瓷驅(qū)動裝置3與柔性支鏈一連接。

本實用新型的柔性支鏈一與柔性支鏈二垂直連接，其中，柔性支鏈一由支鏈體一7和正圓雙柔性鉸鏈一4連接組成，正圓雙柔性鉸鏈一4與動平臺1連接，而壓電陶瓷驅(qū)動裝置3與支鏈體一7連接。

本實用新型的柔性支鏈二由支鏈體二8和正圓雙柔性鉸鏈二5連接組成，正圓雙柔性鉸鏈二5與定平臺2連接，而支鏈體一7通過直角柔性鉸鏈6與支鏈體二8連接。

本實用新型的正圓雙柔性鉸鏈一4和正圓雙柔性鉸鏈二5均為對稱型正圓雙柔性鉸鏈，并且正圓雙柔性鉸鏈一4和正圓雙柔性鉸鏈二5均由兩個相同的半圓形單柔性鉸鏈組成，兩個半圓形單柔性鉸鏈背對對稱設(shè)置。本實用新型中兩個半圓形單柔性鉸鏈背對對稱設(shè)置是指：兩個半圓形單柔性鉸鏈的開口朝向相反并對稱設(shè)置。本實用新型的正圓雙柔性鉸鏈一4和正圓雙柔性鉸鏈二5的形狀設(shè)計可承受彈性變形，從而可獲取一部分運動。

本實用新型每條柔性支鏈中包含正圓雙柔性鉸鏈一4、正圓雙柔性鉸鏈二5和一個直角柔性鉸鏈6，使得本實用新型的微動平臺充分利用了正圓雙柔性鉸鏈一4和正圓雙柔性鉸鏈二5的轉(zhuǎn)角大和各方向具有較高靈敏度的優(yōu)點，以及直角柔性鉸鏈6具有柔度大的優(yōu)點，將兩種柔性鉸鏈同時運用于微動平臺的設(shè)計中，使得微動平臺同時具備兩種柔性鉸鏈的優(yōu)點，不僅轉(zhuǎn)角大和各方向具有較高的靈敏度，而且具有柔度大的優(yōu)點，從而大大提高柔性鉸鏈微動平臺的工作性能。同時，該微動平臺工作時，將微動平臺的定平臺固定，在每條柔性支鏈的中間部分使用壓電陶瓷驅(qū)動裝置3驅(qū)動，使得該微動平臺具有3個自由度，動平臺能實現(xiàn)X軸、Y軸的平動和繞Z軸的轉(zhuǎn)動。

上述實施例為本實用新型較佳的實施方式，但本實用新型的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本實用新型的精神實質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。